Producción de biogás a partir de residuos orgánicos y estiércol

UNIVERSIDAD NACIONAL DE
MOQUEGUA
ESCUELA PROFESIONAL DE
INGENIERIA AMBIENTAL
CURSO:
BIOTECNOLOGÍA
TÍTULO DEL PROYECTO:
“PROYECTO GRUPAL DE INVESTIGACIÓN -
PRODUCCIÓN DE BIOGAS - INGENIERÍA
AMBIENTAL - UNAM - ILO - MOQUEGUA - PERÚ”
ESTUDIANTES:
 Abalos Chipana, Evelyn Yossie
 Copari Laura, Erlan Gustavo
 Flores Mamani, Dave Fernando
 Mamani Ramos, Tania
DOCENTE:
DR. HEBERT SOTO GOZÁLES
SEMESTRE:
VII
10 de agosto- 2021
Ilo - Perú

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA
Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental
RESUMEN
El biogás es un gas combustible que proviene de la descomposición de desechos orgánicos
gracias al trabajo de bacterias. Como resultado de la descomposición, se produce gas metano,
que corresponde químicamente al mismo combustible que conocemos comercialmente como
gas natural y un fertilizante orgánico llamado digestato. Todo este proceso ocurre en ausencia
de oxígeno, generalmente en un equipo llamado reactor, biodigestor o digestor anaeróbico.
Los desechos o residuos orgánicos que sirven para producir biogás pueden ser de todo tipo,
como estiércoles de animales, purines, basura orgánica vegetal y animal de mercados,
mataderos, lodos de plantas de tratamiento de aguas servidas domiciliarias, residuos de cocina
y procesos de transformación alimentaria (suero de leche, industria vitivinícola, cervecera,
etc.).
Es por ello que, en el presente informe, se mostrará el desarrollo de la construcción del
biodigestor, y la producción del biogás, que se hizo en los meses de julio y agosto, teniendo
resultados satisfactorios, ello se evidencia en el flotador, el cual se iba concentrando
progresivamente de biogás hasta llegar a inflarse considerablemente. Asimismo, se logró
generar una pequeña llama de fuego del biogás producido.

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INDICE
CAPÍTULO I........................................................................................................................ ..5
1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................5
1.1. Objetivos ......................................................................................................... 6
1.1.1. Objetivo General ................................................................................... 6
1.1.2. Objetivos Específicos............................................................................ 6
2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS.............................................................................7
2.1.Principios para la obtención de biogás.............................................................. 7
2.2.Estiércol ............................................................................................................. 8
2.2.1. Producción de estiércol porcino…………………………………….....8
2.2.2. Producción de estiércol bovino………………………………..………9
2.3.Producción de biogás......................................................................................... 9
2.3.1. Valoración energética del biogás........................................................... 10
2.3.2. Factores que influyen en la producción de biogás……………………..11
2.4.Digestión anaeróbica……………………………………………………..…..12
2.5.Biodigestores. .................................................................................................. 13
2.5.1. Tipos de biodigestores………………………………….…………....14
CAPÍTULO II.................................................................................................................... 15
3. MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................................15
3.1. Delimitación del proyecto............................................................................. 15
3.2. Materiales...................................................................................................... 15

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3.3. Procedimiento…………………………………..…………………..……..18
CAPÍTULO III.....................................................................................................................20
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN........................................................................20
5. CONCLUSIONES ..............................................................................................23
6. RECOMENDACIONES ....................................................................................23
7. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................25
8. ANEXOS..............................................................................................................37

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CAPÍTULO I
1. INTRODUCCIÓN
Hoy en día a consecuencia de la insatisfacción y requerimientos energéticos de la
humanidad, es el aprovechamiento de los distintos tipos de fuentes de energía renovables
que constituyen alternativas de solución sostenibles y amigables con el medio ambiente. La
tecnología del biogás, por ejemplo, ha permitido el uso racional de los productos finales de
ese proceso con sus correspondientes impactos sociales, ambientales y económicos.
En tal contexto cabe recalcar que de acuerdo con el diario el comercio (2021) e información
emitida por el Osinergmin informan que, “el balón de gas de 10 kilos se vende desde los S/
30.50 hasta los S/ 59 en algunas zonas de Lima Metropolitana, tras la exclusión del GLP del
Fondo de Estabilización de los Precios de los Combustibles. A ello se suma el aumento del
valor de importación y la subida del tipo de cambio”.
La digestión anaeróbica y la implementación de biodigestores son un tipo tecnología simple,
económica y de fácil instalación, que permite una gestión sostenible de los residuos
orgánicos agropecuarios mediante la conversión de una parte de la materia orgánica en
biogás y en un efluente con características apropiadas para su uso como fertilizante y
enmienda orgánica. “Las bacterias consumen el carbono y el nitrógeno y como resultado se
produce el biogás o gas de los pantanos” (Bedoya y Chaparro, 2016).
El presente trabajo tiene por objetivo producir biogás a partir de la mezcla de materia
orgánica tales como residuos y estiércol del ganado vacuno y porcino, esto con el fin de
brindar un aporte de solución practico y económico alternativo al uso de combustibles, gas
propano y quema de biomasa vegetal, de tal manera que se aproveche el uso de energías
limpias a partir de materia prima renovable. La metodología es experimental ya que se tiene
de por medio la construcción y adecuación de un biodigestor casero y finalmente la
distribución de cantidades de materia prima a utilizar. Asimismo, se hacen las consultas
correspondientes a antecedentes bibliográficos académicos tales como; tesis, libros, revistas
donde se evidencian información oportuna respecto al tema.

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1.1. Objetivos
1.2. Objetivo General
 Evaluar la producción de biogás a partir de la fermentación de las mezclas de
residuos orgánicos y estiércol pecuario del bovino y porcino.
1.3. Objetivos Específicos
 Diseñar los biodigestores con las mismas capacidades de almacenamiento para los
tres tipos de procesos anaeróbicos.
 Analizar los aspectos más relevantes, así como las variables que intervienen en el
estudio y obtención del biogás a partir del aprovechamiento de residuos orgánicos
y estiércol.

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 Identificar los principales parámetros de control para la obtención de biogás;
Identificar los tipos de estiércol y residuos más utilizados para la obtención de
biogás; identificar el uso del biogás obtenido de la digestión anaerobia.
2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
2.1. Residuos Orgánicos
Los residuos sólidos son clasificados en orgánicos e inorgánicos, siendo los residuos
orgánicos los residuos más generados y recolectados. Una fuente de estos residuos son
los desperdicios agroindustriales, los cuales están compuestos por distintos sustratos
orgánicos tales como: desperdicios de animales verduras, frutas, estiércol, restos de
comida, poda de jardín, etc. (Reyes, 2017, p. 64). Todos estos residuos pueden ser
reaprovechados y obtener un subproducto a partir de ellos como: bioabono, compost,
biogás, etc (Ley N.º 3198-2018 CR, p.3).
Cuadro 1: Tipos de residuos empleados para la producción de biogás
Tipo de residuos utilizados Referencia
1. Tipo de estiércol
 Estiércol de Vacuno
 Estiércol de Equino
 Estiércol de Porcino
 Estiércol de Ovino
 Estiércol de aves
Reyes (2017, pág. 60 - 78)
2. Tipo de Biomasa:
 Hojas de poda.
 Ramas secas
 Caña
 Mucilago
 Residuos de papa
Montenegro, Rojas, Rojas y
Hernández (2016, pág. 25 - 37)
Fuente:
https://repositorio.ucv.edu.pe/bitstream/handle/20.500.12692/53281/Macetas_CR
L-SD.pdf?sequence=1&isAllowed=

8
Los residuos orgánicos se descomponen naturalmente, presentan la característica de
poder desintegrarse o degradarse rápidamente, transformándose en otro tipo de materia
orgánica (Mantra 2014). Se procesan generalmente por alguna técnica de compostaje y
provienen de hogares, industrias, plantas de tratamiento, la agricultura, la horticultura y
la silvicultura, entre otros (Jördenin y Winter 2005).
La cantidad, composición y características físicas de los residuos vegetales se ven
influidos por numerosos factores tales como el origen, proceso de producción, la
preparación, la estación, el sistema recolector, estructura social y la cultura (Jördenin y
Winter 2005).
El biogás se produce a partir de la digestión anaerobia de materia orgánica, en su
mayoría de origen agrícola o ganadero. Por otra parte, existe la necesidad de un correcto
manejo y aprovechamiento energético de estos desechos debido a que el sector de la
industria ganadera es la responsable del 18 % de las emisiones de gases de invernadero
medidas en CO2 equivalente, además del 37 % de metano, 65 % de óxido nitroso y 64
% de emisiones de amoniaco. (Holm-nielsen et al., 2009).
2.2. Estiércol
Según Castellanos, J.Z. (1990), es el producto que se obtiene de la fermentación
anaeróbica sucedida en el intestino de los residuos alimentarios no utilizados por el
rumiante. Esta fermentación sintetiza una considerable cantidad de proteína que es
desperdiciada, junto con parte de la energía no aprovechada. El crecimiento microbiano
en el estiércol de ganado vacuno está limitado por la poca cantidad de carbohidrato que
se encuentra disponible. El estiércol de ganado vacuno varía en su composición según
las especies de las que procedan, la forma en que se conservan y la alimentación que se
proporciona. (CÁRDENAS, J. 2012). El cuadro indica la composición química de este
estiércol.
2.2.1.Producción de estiércol porcino
La producción porcina intensiva genera cantidades considerables de estiércol, ysu
disposición final representa un importante problema ambiental. Aplicaciones no
controladas de estiércoles porcinos al suelo, pueden provocar, entre otros,

9
exceso de nitratos, sales, metales pesados (cobre y zinc), patógenos, compuestos
xenobióticos y emisión de gases de efecto invernadero. (Pro González, 2016).
Cuando el estiércol es usado con fines agronómicos puede provocar diferentes
impactos sobre el suelo y cultivo, dependiendo del sistema de manejo. Es una
valiosa fuente de nitrógeno (N), pudiendo sustituir total o parcialmente la
fertilización mineral. (Biau, 2012).
2.2.2.Producción de estiércol bovino
Cuadro 2: Composición química del estiércol de ganado vacuno
Fuente: Cárdenas, J.2012.
2.3. Producción de biogás
El biogás es una mezcla de diferentes gases producido por la descomposición anaeróbica
de materia orgánica como el estiércol y la basura orgánica, la composición química del
biogás indica que el componente más abundante es el metano (CH4); este es el primer
hidrocarburo de la serie de alcanos y un gas de efecto invernadero. La mezcla de CH4
con el aire es combustible y arde con llama azul. (Cepero, Savran, Blanco, Díaz Piñón,
Suárez, 2012).
Silva (2002) definió al biogás como un gas combustible que se puede originar por
digestión de biomasa orgánica (desechos de humanos y de animales, residuos agrícolas,
aceite de palma y plantas acuáticas), que comprende diferentes procesos bacterianos y
enzimáticos simultáneamente. El cual según Weber et al. (2012) se compone de gases

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como dióxido de carbono y metano, y es obtenido por reacciones que se llevan a cabo
en diferentes puntos del proceso degradativo. Todo esto, se da por la acción microbiana
de diferentes bacterias y arqueas las cuales producen metano.
Tabla 3: Composición bioquímica del biogás
2.3.1.Valoración energética del Biogás
A pequeña y mediana escala, el biogás ha sido utilizado en la mayor parte de los
casos para cocinar en combustión directa, sin embargo, también puede ser
utilizado para iluminación, calefacción, como reemplazo de la gasolina o el diésel
en motores de combustión interna, operar maquinaria agrícola o bombear agua.
Este tiene un poder calorífico por lo general entre 50 y 70% del gas natural. Se
debe tener especial cuidado con el ácido sulfhídrico del biogás, ya que ocasiona
corrosión prematura en los equipos, por esta razón es necesario colocar una trampa
de limadura de hierro en la línea de transporte del biogás (Valdivia, 2000).
El biogás, además de metano tiene otra serie de compuestos que se comportan
como impurezas: agua, sulfuro de hidrógeno, monóxido de carbono y compuestos
orgánicos volátiles como hidrocarburos halogenados, entre otros.
 En una caldera para generación de calor o electricidad.  En motores o
turbinas para generar electricidad.
 En pilas de combustible, previa realización de una limpieza de H2S y otros
contaminantes de las membranas.
 Purificarlo y añadir los aditivos necesarios para introducirlo en una red de
transporte de gas natural.
 Uso como material base para la síntesis de productos de elevado valor
añadido como es el metanol o el gas natural licuado.
 Combustible de automoción.

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2.3.2.Factores que influyen en la producción del biogás
 Temperatura. Durante la fermentación anaerobia, los microorganismos
anaerobios son más activos en la gama de temperaturas termófilas (50-60 °C)
y mesófilas (30-40 °C) en comparación con los microorganismos psicrófilos
(< 30 °C) (Sreekrishnan et al., 2004).
 Potencial Hidrogeno (pH). Es un parámetro que afecta directamente el
crecimiento de los microorganismos durante la fermentación. Un nivel de pH
7 indica que el sustrato tiene una concentración neutra, además en su fase
inicial (ácida) presenta niveles de pH menores a 6 y a medida que aumenta la
producción de biogás este se va elevando hasta valores que oscilan un rango
de 7.
 Relación Carbono–Nitrógeno (C: N). Generalmente las bacterias
metanogénicas utilizan el carbono y nitrógeno para su proliferación y para la
producción de metano. Durante la digestión anaerobia los microorganismos
utilizan el carbono entre 25 a 30 veces más rápido que el nitrógeno por lo que
necesitan una fracción de carbono y nitrógeno en un rango de 20:1 y 30:1
debido a que en una relación aproximada de 10:1 se da una pérdida denitrógeno,
mientras que en una relación superior a 40:1 se inhibe el crecimiento de las
bacterias por falta de oxígeno.
 Cantidad de carga orgánica. La tasa de producción de biogás es altamente
dependiente de la cantidad de carga que contenga el biodigestor. En un estudio
llevado a cabo en Pennsylvania en una planta de biogás con una generación de
100 m3
/día que usaba estiércol como materia prima, se evidenció que cuando
la carga orgánica varió de 346 Kg/día a 1030 Kg/día, la producción de gas
aumentó de 67 a 202 m3
/día. Además, con una carga orgánica diaria de 16 kg,
se obtendría como resultado una generación de 0.04-0.074 m3
de biogás
(Sreekrishnan et al., 2004).
 Agitación. Este parámetro tiene como función mezclar el sustrato y la
población bacteriana, evitar la formación de costras y contribuir a la actividad
biológica mediante la recirculación de la materia orgánica que sirve como
fuente energética a los microorganismos dentro del digestor, además de

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remover los metabolitos producidos por las bacterias metanógenas (Narvaez &
Saltos, 2007).
 Presión. La presión en el proceso de digestión anaerobio es la variableutilizada
para caracterizar el comportamiento dinámico de la producción de biogás, a
medida que avanza el proceso de digestión de la materia orgánica, se va
incrementando la cantidad de gas ocupa el espacio vacío dentro del biodigestor
(Bermúdez & Díaz, 2010)
 Tiempo de retención. Es el tiempo que requieren los microorganismos para
degradar toda la materia orgánica y generar los productos de dicho proceso. El
tiempo de retención depende exclusivamente de la temperatura del lugar en el
cual se vaya a implementar el biodigestor. Por tanto, a menores temperaturas
se requiere un mayor tiempo de retención para generar los productos de la
digestión (Toala, 2013).
 Tratamiento previo de la muestra. La materia orgánica que contendrá el
digestor en ocasiones requiere de un tratamiento previo para aumentar la
producción de metano en el proceso de digestión anaerobia. El proceso de
pretratamiento descompone la estructura orgánica compleja en moléculas más
simples que luego son más susceptibles a la degradación microbiana
2.4. Digestión anaerobia
La digestión anaerobia (EA) es un proceso biológico que produce biogás de
desechos biodegradables por bacterias bajo o nulo condiciones de oxígeno. En las
últimas dos décadas, AD se ha aplicado como una tecnología efectiva para
resolver la escasez de energía y problemas de contaminación ambiental de las
industrias biotecnológicas y actividades residenciales causadas por la calefacción
y la generación de electricidad, según (Jiang D, 2012).
Es el proceso de transformación de materia orgánica a través de digestores
mediante la acción de bacterias mesófilas y termófilas que viven en condiciones
anaeróbicas, pudiendo utilizarse el estiércol proveniente de ganado como materia
prima. Además, se ha demostrado el potencial de producción de biogás como
fuente de energía in situ (Safley & Westerman, 1994) (El-Mashad, 2010). En la
tabla se indican varios tipos de bacterias que participan en la digestión anaerobia.

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Tabla 3: Tipos de bacterias
El rendimiento de un sistema de digestión anaeróbico está ligado a la estructura
de la comunidad microbiana presente en el digestor (Chika & Yingnan, 2005).
Muchos factores afectan el diseño y funcionamiento de los procesos de digestión
anaerobia, algunos de ellos están relacionados con las características de la materia
prima, diseño del reactor, condiciones de operación y parámetros ambientales
(Chika & Yingnan, 2005). Las características físicas y químicas de los residuos
orgánicos son aspectos importantes que considerar durante el diseño y operación
de digestores anaerobios puesto que afectan la producción de biogás y su proceso
de estabilidad durante la digestión anaerobia (Zhang, 2007).
2.5. Biodigestores
Se considera un biodigestor como un tanque cerrado (denominado reactor o fermentador
anaeróbico) en el cual se lleva a cabo un proceso de fermentación anaerobia de materia
orgánica y donde se deposita el material orgánico o sustrato, por ejemplo: desechos
agrícolas, agroindustriales y forestales, aguas residuales urbanas e industriales, residuos
sólidos urbanos y el estiércol de animales para su posterior uso en la producción de
biogás. Los componentes básicos de un biodigestor lo conforman: área de premezclado,
digestor, sistema de captación de biogás y de distribución del efluente (Hossain & Islam,
2008).

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El reactor puede ser de distintos materiales como: plástico, metal, ladrillo, etc. o de la
combinación de ellos. También puede adoptar distintas formas como: la cilíndrica, la
rectangular o la ovoide, siendo la primera la más utilizada. Un biodigestor es el principal
componente de una planta de biogás porque es donde se obtiene tal biocombustible y
permite su posterior aprovechamiento energético.
2.5.1.Tipos de biodigestores
 Flujo Bacth o Discontinuo
El digestor de flujo Bacth o discontinuo tiene una sola carga y esta es de forma
frontal y la descarga de este tipo de digestor se produce una vez que se deja
de producir el biogás. Son tanques herméticos que tienen una salida de gas y
que esta se conecta con un gasómetro flotante en donde se almacena el biogás
saliente.
Estos tipos discontinuos se cargan una vez y se descargan cuando ya se deja
de producir biogás. Este tipo es más útil cuando solo el objetivo principal es
producir fertilizantes orgánicos (Salazar, 1993). Idea (2007) Afirma que, en
un sistema discontinuo las curvas de tendencia de evolución entre el biogás y
el crecimiento de microorganismos son las mismas (latencia, crecimiento
exponencial, estacionalidad y decrecimiento). Por lo tanto, toma más sentido
el concepto de tiempo de digestión, dejando de lado el tiempo de retención.
 Flujo Semi-Continuo
García, Alamo & Aldana (2017) Afirman que este tipo de biodigestor se
sustenta diariamente (flujo semi-continuo) con agua y material orgánico “Los
residuos tienen entrada y salida en la cual entran y salen con igual cantidad
de material digerido. En este proceso se pierde cierta cantidad de la masa
bacteriana, por lo que algunos residuos deben utilizarse para simplificación
de nuevas bacterias, reduciendo así la cantidad de materia orgánica que es
base de alimento de las bacterias que existen en el biodigestor. Esto es igual
a decir que se produce menos biogás”.
 Flujo Continuo
Los digestores de flujo continuo son desarrollados generalmente para aguas
residuales por ser muy grandes, ya que requieren de equipamiento comercial

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para poder alimentarlos proporcionándolo calefacción y agitación. Este tipo
es importante para el sector industria porque se generan grandes cantidades
de biogás que pueden ser Re aprovechables por la misma industria. Marti
(2015) Sostienen que se usan cuando se dispone de biomasa residual de forma
casi continua, y normalmente líquida, como en procesos industriales de
producción de refrescos, beneficiado de café, o camales.
Dado que la disposición de biomasa líquida es casi diaria, el flujo de materia
que ingresa es constante, y los tiempos de retención son menores que en los
discontinuos por tratar residuos líquidos con baja carga orgánica ya disuelta.
Instituto para una Alternativa Agraria (2007) Menciona que cada día se
alimenta por la primera abertura con una cierta cantidad o volumen de
estiércol combinado con agua y por la salida se elimina el mismo volumen de
materia fermentada (biol), materia que ya no puede seguir produciendobiogás.
La cantidad de líquido que se encuentra dentro del biodigestor siempre se
mantiene constante. (p. 39).
CAPÍTULO II
3. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1. Delimitación del proyecto
El lugar donde se realizó el presente trabajo fue en la Provincia de Ilo,distrito de
Ilo, Los Ángeles Mz. 84 Lt 3.
3.2. Materiales
Materiales Imagen
1 Vela

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1 Manguera 3m
1 Cinta negra
1 Botella de
alcohol(vacía)
1 cinta teflon
8 abrazaderas
1 caja de fosforo
1 destornillador

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2 conectores T
1 válvula
1 conector macho
1 pistola de Silicona
1 tijera
1 bidón de 30 Litros

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3.3. Procedimiento
1. Se realizo un orificio en la parte superior lateral
del bidón de agua conun diámetro de 1 cm, para
colocar el adaptador “Conector macho”. Para
realizar el orificio utilizamos la velay colocamos
el desarmador para perforar el bidón.
2. Se coloco el adaptador “Conector macho” en el
orificio luego se colocó silicona caliente para
reforzar la instalación y con el objetivo de no
tener fugas de gas.
3. Se acopló la manguera de plástico en la parte
superior lateral del tanque y procurando que el
extremodel “conector macho” facilite la salida
del sustrato a la parte internadel bidón.
4. Luego colocamos la trampa de agua (la botellita
de alcohol) la importanciade la botella es separar
la humedad delgas. Adaptando con el “conector
T” hacemos la unión de la manguera de plástico
utilizando abrazaderas en cada salida y entrada
del gas.

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5. Como último paso utilizaremos el segundo
conector T para adaptar la entrada del gas a la
cámara de aire y lasalida de la válvula de gas,
utilizando siempre cinta negra y cinta teflón y
con su respectiva abrazadera.
6. En el tratamiento se agregaron 1 kg. de
estiércol de porcino (chancho), 0.5 kg. de
estiércol de bovino (vaca), 0.2 kg. de residuos
orgánicos y 2 L de agua, donde se procedió a
realizar la correspondiente mezcla.

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4.RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1. Datos meteorológicos
Se accedió a la data a través de la plataforma del SENAMHI, mediante el cual se puedo
evidenciar las temperaturas de la provincia de Ilo, desde el 21 de Julio al 9 de Agosto
del presente año.
Tabla 1
Temperaturas de la provincia de Ilo.
Fecha T. máx. T. min. Precipitación
21-Jul 17 13 NO
22-Jul 16 13 SI
23-Jul 16 13 SI
24-Jul 17 13 NO
25-Jul 16 14 SI
26-Jul 16 13 NO
27-Jul 16 13 SI
28-Jul 16 13 SI
29-Jul 16 13 NO
30-Jul 16 13 NO
31-Jul 17 14 SI
01-Ago 17 13 NO
02-Ago 17 14 NO
03-Ago 17 14 SI
04-Ago 17 13 SI
05-Ago 16 13 NO
06-Ago 16 13 NO
07-Ago 17 13 NO
08-Ago 16 13 NO
09-Ago 16 13 NO
Fuente: SENAMHI
En relación a la precipitación, eso fue del monitoreo que se realizó en la zona donde se
encontraba el biodigestor, durante los días se estuvo anotando los días que hubo
presencia de lluvia, esos días se tenía que poner el biodigestor en un cuarto, para evitar
que el proceso de fermentación no sufra algún cambio en su composición, asimismo,
asegurar el proceso de formación del biogás.

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Gráfica 1
Temperaturas máximas y mínimas en Ilo.
Fuente: Elaboración propia.
El biodigestor durante su proceso de fermentación, tuvo que estar en un cuarto cerrado
para evitar que la precitación pueda afectar a su composición. Por otro lado, los días que
había presencia del sol se trasladó hacia el patio de la casa para que este pueda tener un
mejor avance, un promedio de 5 a 6 horas se tenía expuesto al sol, con el monitoreo y
vigilancia correspondiente, para que el biodigestor como tal no se vea dañado por otros
agentes.
Cabe recalcar que el tema de las temperaturas es un factor importante, puesto que las
condiciones no favorecieron en gran medida, por lo que se trató en que se pudiera dar de
la mejor manera posible.
La temperatura es un parámetro fundamental para el desarrollo de la digestión
anaeróbica, que es la base de la producción de biogás; puede limitar sectores para aplicar
la tecnología, regular la eficiencia, ayudar en la eliminación de patógenos, afectar el
tiempo de retención de la materia e incrementar la producción de biogás.
La digestión anaeróbica es un proceso biológico complejo y degradativo donde en
ausencia de oxígeno (O2), una fracción de la materia orgánica sea ésta residuos animales,
en este caso los desechos del porcino y de la vaca.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
C°
Temperatura en Ilo
T. máx.
T. min.

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Figura 1
El biodigestor elaborado.
En la figura 1 se puede observar que el flotador se infló ligeramente, es decir un 45%,
esto se debe a las condiciones climáticas, como al tamaño del flotador, el cual es de un
tamaño mediano.
Figura 2
Perfil del flotador
En la figura 2 se evidencia le biogás producido infló levemente el flotador, se puede ver
la concentración en el cuerpo receptor. El biogás al salir del biodigestor está saturado de
vapor de agua, el cual a medida que se enfría, es condensado en las cañerías. Por este
motivo, las cañerías deben presentar una leve pendiente (al menos 1%) hacia un
recipiente llamado “trampa de agua” o filtro deshidratador, donde el agua es almacenada
y extraída del biogás
Link del video: https://youtu.be/WRpJlOu32e0

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5.CONCLUSIONES
 Los biodigestores son una valiosa alternativa para el tratamiento de los desechos
orgánicos de las explotaciones agropecuarias ya que permiten: disminuir la carga
contaminante, mejorar la capacidad fertilizante del material, eliminar los malos olores
y, generar un gas combustible denominado biogás el cual puede fácilmente
reemplazar al gas natural.
 Por otro lado, los biodigestores aparte de generar biogás, son excelentes productores
de bioabono, asegurando también la producción de este producto en periodos cortos.
 Una de las aplicaciones más comunes del biogás es la generación de calor, por medio
de la combustión. Es posible utilizarlo para calefacción y agua caliente, calentamiento
de biodigestores, incineración, secado de forraje, cocina, lámparas o quemadores de
estufa a gas.
 El mayor problema que se presenta en la implementación de esta tecnología, es la
ubicación de la zona de consumo con respecto al lugar donde se genera la energía; ya
que el biogás presenta un bajo poder calorífico y por esto no es rentable su trasladado
por tuberías.
 Reducen la contaminación ambiental al convertir en residuos útiles las excretas de
origen animal, aumentando la protección del suelo, de las fuentes de agua, de la
pureza del aire y del bosque. Dichas excretas contienen microorganismos patógenos,
larvas, huevos, pupas de invertebrados que de otro modo podrían convertirse en
plagas y enfermedades para las plantas cultivadas. A su vez, contribuyen a reducir los
niveles de deforestación por el menor uso de leña con fines energéticos.
6.RECOMENDACIONES
 No todos los residuos pueden ser degradados en un biodigestor. Es muy importante conocer
los desechos que pueden ser descompuestos dentro de él para poder alimentarlo
correctamente.
 Mientras menor sea el tamaño del residuo más rápida será su descomposición dentro del
digestor. Un residuo de gran tamaño, por ejemplo, una fruta entera, puede provocar
obstrucciones y su descomposición será mucho más lenta. Por eso se recomienda
acondicionar los residuos de tal forma que su tamaño sea lo más pequeño posible. Una forma
sencilla es triturarlo con pala dentro de un balde, hasta que las partículas tengan un tamaño
de aproximadamente 2cm o menor. También es posible colocar una trituradora en la cámara
de carga.

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 Es importante que al momento de construir el biodigestor como tal, se tiene que
implementar y asegurar los conductos por donde pasará el gas producido, puesto que
si se tiene alguna fuga esto afectará a la concentración del biogás y no se podrá
evidenciar adecuadamente los resultados.
 Para la correcta utilización del gas, es preciso tener siempre presión de biogás en el
acumulador, esto se logra añadiendo un contrapeso sobre el acumulador. Esta presión permite
aprovechar el gas en forma continua.
 Controlar la posición de las válvulas. Las mismas deben estar siempre dando paso del gas que
se produce en el biodigestor hacia el acumulador.
 Para revisar las posibles pérdidas de biogás se debe contar con presión en el sistema. En caso
de no contar con biogás, la presión necesaria se logrará llenando el acumulador de gas con
aire. Al desplazar el tanque superior del acumulador hacia arriba con la válvula de salida de
gas abierta, el aire ingresará al tanque. Se cerrará la válvula de salida de gas y se dejará caer
el tanque.

25
7. BIBLIOGRAFÍA
 ADRIANO, A. (2001). Manual sobre el manejo post-cosecha del cacao; Investigación
en cacao. 8 ed. Colombia, Minicana: 713 p.
 ALCAINO, G. (10 de febrero de 2012). Análisis y comparación de tecnologías de
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 BADII, M. C., & J., R. M. (2007). Diseños experimentales e investigación científica.
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26
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 NAVARRO, S. Y. (2003). Química agrícola: el suelo y los elementos químicos
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Investigación y Tecnología Agraria y.
 V.L.A, F. V. (2013). Apuntes de clase de la asignatura Balances de masa en suelos
contaminados, especialización Ingeniería. Mexico

27
8.ANEXOS
.
Fig.1: Ilustración del mezclado de materia
orgánica de bovino
Fig.2: Ilustración de mezcla en el bidón de
biogás.

28
Fig.3: Agregación del residuo orgánico
Fig.4: Almacenamiento de la mezcla para la
producción del biogás.

29
Fig.5: Agregación de agua a la mezcla de
materia prima.
Fig.6: Equipo de trabajo junto al biodigestor.

33
Fuente: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-
07052015000300096
Fig.7: Ciclo de carbono resumido en un proceso de extracción de energía de biomasa
animal.

Producción de biogás a partir de residuos orgánicos y estiércol

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